[發明專利]基于無線傳感網的超低空低速平面微帶雷達探測器

有效

• 申請號: 200810060080.4
• 申請日: 2008-03-05
• 公開（公告）號: CN101482609A
• 公開（公告）日: 2009-07-15
• 發明（設計）人: 何為;劉海濤;趙俊鈺;楊棟;余志軍;鮑星合;魏建明;王營冠
• 申請（專利權）人: 中科院嘉興中心微系統所分中心
• 主分類號: G01S7/02
• 分類號: G01S7/02;G01S7/28;G01S13/88;H04L12/28
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司
• 代理人: 沈志良

技術領域

本發明涉及一種基于無線傳感網的超低空低速平面微帶雷達探測器，屬于 安防領域。該探測器可以探測、分辨位于探測器上方30米以內區域低速(不 大于27.7m/s)飛行的物體，當判斷出上方飛行的物體符合預設的物體特征時， 探測器即輸出報警信號。

背景技術

電磁波或聲波頻率因饋元本身與目標物之間的相對運動所引起的頻率改變 稱為多普勒頻移，或稱多普勒效應。由多普勒頻移得知，固定安裝的雷達發出的 固定頻率微波，遇到靜止物體產生的反射波其頻率并不改變，遇到運動物體產生 的反射波將會發生多普勒頻移，頻率的改變類似相對速度的計算，圖9是多普勒 頻移的計算。

圖中：V＝目標飛行速度

C＝微波速度，空氣中約等于3*10⁸m/S

λ_t＝發射微波波長

λ_r＝反射微波波長 多普勒頻率＝|發射頻率，

平面微帶雷達探測器如果檢測到多普勒信號則判定有移動目標存在。

針對不同的使用場合，可以選用不同頻段的多普勒雷達，本發明中平面微帶 雷達探測器的工作頻率選擇在X-頻段(10.525GHz)，圖10是X-波段(10.525GHz) 多普勒頻率與目標速度關系圖。

根據統計結果，一般手拋物體的飛行速度小于100km/h，對應的多普勒頻率 小于2kHz，根據恩奎斯特采樣定律，要檢測到一般手拋物體的多普勒頻率，探 測器的采樣頻率不應小于4kHz。根據實際情況，手拋物體不太可能垂直于探測 器方向運動，探測器探測到的回波方向的多普勒頻率是物體運動速度的分量，因 此，探測器采樣率取2kHz。

根據c＝λf，可以得出X-波段的波長約等于2.85cm，即物體尺寸小于2.85cm 時X-波段會發生繞射，對尺寸小于2.85cm的物體不會報警。

對于重要的區域，例如軍事禁區、機場，往往建有鋼筋圍欄或者磚墻，阻 隔非授權人員進入區域內部，這種手段往往只能起到部分阻隔作用，一旦非授權 分子翻越圍欄、磚墻，或者將爆炸物、毒氣彈等違禁物品拋、射入區域內部，圍 欄、磚墻也就形同虛設了。在這種情況下，在圍欄或磚墻頂部安裝平面微帶雷達 探測器能夠檢測到這些進入區域內部的目標，對圍欄或磚墻等物理防范手段是一 個很好的補充。

AR模型系數

自回歸(AR)模型是一個全極點模型，其含義是：模型當前輸出是當前輸

????????????????????????????????????????????????????????a_j入和過去p個輸出的加權和，公式如下：

y(n)=Σj=1Pajy(n-j)+x(n)]]>

其中y(n)是廣義平穩隨機序列，x(n)是均值為0的白噪聲序列；P為模 型階次，a_j為模型各系數。對AR模型參數估計的常用方法有Lattice遞推法、 Burg法和最小二乘法(Marple算法)、Yule-Walker方法。

神經網絡分類器

神經網絡本質上是一個大規模非線性連續時間自適應的信息處理系統，通過 大量簡單關系連接實現復雜的函數關系。系統具有很強的魯棒性和容錯性，善于 聯想、概括、類比和推廣，有很強的自學習能力，可在學習過程中不斷完善自己， 不斷創新。